CN105128342A

CN105128342A - 3d打印机成型面修正装置

Info

Publication number: CN105128342A
Application number: CN201510653218.1A
Authority: CN
Inventors: 党金行
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-10-11
Filing date: 2015-10-11
Publication date: 2015-12-09

Abstract

3D打印机成型面修正装置，属于增材制造领域；该装置置于成型面上方，设有一个动力头，动力头装在滑板上，滑板通过横导轨与摆架联结，摆架通过轴和传动装置铰接在机架上，机架通过纵导轨装在打印机躯体上，动力头上配有刀具，动力头能够在控制系统的控制下，对成型面的缺陷实施自动修正，节省时间，降低成本。

Description

3D打印机成型面修正装置

技术领域

本发明涉及增材制造领域，尤其是分层制造、逐层叠加而形成零件的3D打印机。

背景技术

采用不同的材料、或不同的成型工艺，3D打印机的结构和原理也有所不同，逐层铺粉烧结成型、或逐层铺粉固化成型的3D打印机，是目前结构较为成熟的3D打印机之一，包括金属粉和非金属粉3D打印机；逐层铺粉烧结成型、或逐层铺粉固化成型，顾名思义，就是铺一层粉烧结一次、或固化一次，然后再铺粉，再烧结、或再固化，层层叠加，而形成零件；铺粉-烧结（或固化）是3D打印中频繁循环的重复工序，当打印较大零件时，循环次数高达几万次/件、甚至几十万次/件，在如此多的重复过程中，很难避免烧结、或固化出现的缺陷，如成型面（也称烧结、或固化面，以后统称成型面）起渣、出瘤等等，一旦出现缺陷，再次铺粉时就会撞击刮刀、或无法继续打印；为了挽回损失，目前只能停机修理、或打磨成型面，以克服缺陷；由于大部分零件在打印过程中需要惰性气体保护，所以，停机再开机会浪费大量的惰性气体，操作过程也相当麻烦，这就极大地增加了打印机的打印成本，且浪费时间。

发明内容

为了解决成型面缺陷修复问题，本发明提供一种3D打印机成型面修正装置，该装置设有一个动力头，动力头上配置铣刀、砂轮、或其它刀具，能够进行三坐标自动运行，在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正。

本发明采取的技术方案是：把3D打印机成型面修正装置，置于成型面上方，在动力头上配置刀具，动力头能够在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正；动力头装在滑板上，滑板通过横导轨与摆架联结，摆架通过轴和传动装置铰接在机架上，机架通过纵导轨装在打印机躯体上。

本发明的有益效果是，在动力头上配置铣刀、砂轮、或其它刀具，在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正，节省时间，降低成本。

附图说明

图1是3D打印机成型面修正装置主视示意图。

图2是图1的俯视示意图。

图3是图1的左视示意图。

图4是图1的A-A剖视示意图。

图5是图1的B-B剖视示意图。

图6是3D打印机成型面修正装置的三维示意图。

图7是3D打印机成型面修正装置的局部三维示意图。

图8是3D打印机成型面修正装置的另一局部三维示意图。

图9是3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置一体化结构的三维示意图。

图10是3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置一体化结构的俯视示意图。

图11是图10的C-C剖视旋转示意图。

图中：1.动力头，2.刀具，3.横导轨，4.电机B，5.纵导轨，6.电机C，7.同步带，8.机架，9.轴，10.摆架，11.滑板，12.传动装置，13.电机D，14.铺粉刮刀装置，1401.刮刀片，1402.压刀条。

具体实施方式

1.如图1～图8所示，3D打印机成型面修正装置，置于成型面上方，设有动力头（1）；动力头（1）上配置刀具（2），动力头（1）能够在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正；动力头（1）装在滑板（11）上，滑板（11）通过横导轨（3）与摆架（10）相联结，摆架（10）通过轴（9）和传动装置（12）铰接在机架（8）上，机架（8）通过纵导轨（5）装在打印机躯体上。

2.如图9、图10、图11所示，改动摆架（10）的结构，把铺粉刮刀装置（14）配装在摆架（10）的另一端，使3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置形成一体化结构；由于铺粉刮刀装置也需要水平方向（Y方向）行走，这样，两种功能共用Y方向的同一结构，使机构更加简洁。

3.如图1、图4所示，动力头（1）是缩小版的金属切削机床主轴头；基本型结构为电主轴，也可以是电机驱动、或风动驱动的通用机床主轴结构；所装刀具（2）根据3D打印材料的需求选配，可以是铣刀、砂轮、或其它刀具；刀具（2）与主轴的连接方式也同金切机床。

4.如图4、图6、图8所示，动力头（1）装在滑板（11）上，滑板（11）通过横导轨（3）与摆架（10）联结；滑板（11）通过电机B（4）、同步带（7）驱动；使动力头（1）能够沿横导轨（3）进行运动，称X轴。

5.如图2、图5、图6、图7所示，摆架（10）通过轴（9）和传动装置（12）铰接在机架（8）上；摆架（10）在电机C（6）、传动装置（12）的驱动下能够绕轴（9）摆动，并带动动力头（1）上下移动，称Z轴；由于动力头（1）在工作过程中Z方向（上、下方向）只需微动，所以动力头（1）的上下轨迹是否是直线都不影响其工作；也可以把动力头（1）的上下设计为直线运动结构。

6.如图11所示，铺粉刮刀装置(14)由多个刀片构成，通过电机D（13）驱动实施换刀。

7.如图2、图5、图6、图7所示，摆架（10）在电机C（6）、传动装置（12）的驱动下能够绕轴（9）摆动；当动力头（1）工作时，摆架（10）的摆动是动力头（1）的Z轴，Z轴与X轴、Y轴联动实施对成型面的修正，此时，铺粉刮刀装置(14)已经被升起；当铺粉刮刀装置(14)工作时，动力头（1）也同样被升起。

8.如图1、图6、图9、图10所示，机架（8）通过纵导轨（5）装在打印机躯体上，另有动力驱动；机架（8）能够沿纵导轨（5）纵向移动，称Y轴。

9.如图6所示，当3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置为非一体化结构时，在纵导轨（5）一端的延长线方向设置一储藏室，非工作状态下，使3D打印机成型面修正装置能够进入储藏室，以避免烟尘污染。

Claims

1.3D打印机成型面修正装置，置于成型面上方，设有动力头（1），其特征是：动力头（1）上配有刀具（2），动力头（1）能够在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正；动力头（1）装在滑板（11）上，滑板（11）通过横导轨（3）与摆架（10）相联结，摆架（10）通过轴（9）和传动装置（12）铰接在机架（8）上，机架（8）通过纵导轨（5）装在打印机躯体上。

2.根据权利要求1所述的3D打印机成型面修正装置，其特征是：改动摆架（10）的结构，把铺粉刮刀装置（14）配装在摆架（10）的另一端，使3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置形成一体化结构。

3.根据权利要求1、2所述的3D打印机成型面修正装置，动力头（1）是缩小版的金属切削机床主轴头；其特征是：基本型结构为电主轴，也可以是电机驱动、或风动驱动的通用机床主轴结构；所装刀具（2）根据3D打印材料的需求选配，可以是铣刀、砂轮、或其它刀具；刀具（2）与主轴的连接方式也同金切机床。

4.根据权利要求1、2所述的3D打印机成型面修正装置，动力头（1）装在滑板（11）上，滑板（11）通过横导轨（3）与摆架（10）联结；其特征是：滑板（11）通过电机B（4）、同步带（7）驱动；使动力头（1）能够沿横导轨（3）进行运动，称X轴。

5.根据权利要求1、2所述的3D打印机成型面修正装置，摆架（10）通过轴（9）和传动装置（12）铰接在机架（8）上；其特征是：摆架（10）在电机C（6）、传动装置（12）的驱动下能够绕轴（9）摆动，并带动动力头（1）上下移动，称Z轴。

6.根据权利要求2所述的3D打印机成型面修正装置，其特征是：铺粉刮刀装置(14)由多个刀片构成，通过电机D（13）驱动实施换刀。

7.根据权利要求2所述的3D打印机成型面修正装置，摆架（10）在电机C（6）、传动装置（12）的驱动下能够绕轴（9）摆动；其特征是：当动力头（1）工作时，摆架（10）的摆动是动力头（1）的Z轴，Z轴与X轴、Y轴联动实施对成型面的修正，此时，铺粉刮刀装置(14)已经被升起；当铺粉刮刀装置(14)工作时，动力头（1）也同样被升起。

8.根据权利要求1、2所述的3D打印机成型面修正装置，机架（8）通过纵导轨（5）装在打印机躯体上，另有动力驱动；其特征是：机架（8）能够沿纵导轨（5）纵向移动，称Y轴。

9.根据权利要求1所述的3D打印机成型面修正装置，其特征是：在纵导轨（5）一端的延长线方向设有储藏室，非工作状态下，使3D打印机成型面修正装置能够进入储藏室，以避免烟尘污染。